CA摻雜Pd的結(jié)構(gòu)及其吸氫性能研究.pdf

1、碳?xì)饽z作為一種新型納米多孔材料具有許多優(yōu)異的性能，如比表面積高，質(zhì)量密度低，納米級(jí)連續(xù)孔隙，納米級(jí)骨架碳微粒以及非晶態(tài)結(jié)構(gòu)等特性，這有利于增強(qiáng)其表面吸附性能，再加上其結(jié)構(gòu)可控、尺寸可調(diào)和易于摻雜等優(yōu)異特性，是一種理想的儲(chǔ)氫材料。碳?xì)饽z是通過(guò)多官能團(tuán)的酚類化合物和醛在堿性催化劑作用下，經(jīng)過(guò)溶膠-凝膠、酸洗老化、溶劑交換、超臨界干燥以及高溫碳化過(guò)程制備而成。碳?xì)饽z在力學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)以及光學(xué)等領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用價(jià)值。在激光慣性約束

2、聚變(ICF)實(shí)驗(yàn)研究及民用儲(chǔ)氫方面的應(yīng)用研究備受關(guān)注。
　　 由于目前用于物理吸附的儲(chǔ)氫材料均不能滿足實(shí)際需求，因此，本論文根據(jù)金屬鈀與氫有很強(qiáng)的親和力，且對(duì)氫分子的分解具有催化作用這一性能，將金屬鈀與氣凝膠進(jìn)行摻雜研究，以期改善碳?xì)饽z的網(wǎng)絡(luò)孔隙結(jié)構(gòu)并獲得更高的吸附性能。
　　 本論文首先采用了離子交換法實(shí)現(xiàn)金屬鈀與碳?xì)饽z的摻雜，以2，4-二羥基苯甲酸和甲醛為前驅(qū)體，依次通過(guò)溶膠-凝膠合成、酸洗老化、離子交換(Pd

3、Cl2溶液)、溶劑交換、超臨界干燥以及高溫碳化六個(gè)過(guò)程制備出鈀摻雜碳?xì)饽z材料，對(duì)其制備工藝控制進(jìn)行討論并采用熱重、紅外光譜、TEM、XEM、EDS、XRD、N2吸附-脫附等溫線、H2吸附-脫附等溫線對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和氫吸附性能表征，分析不同碳化溫度對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響。在液氮溫度和低壓(0～1atm)下的氫吸附量約為2.0wt％。
　　 本論文又采用脈沖電沉積法，以事先制備好的碳?xì)饽z作為陰極，在制備過(guò)程中，通過(guò)改變不同的工藝參數(shù)，如占

4、空比、電流密度和電沉積時(shí)間，制備了不同參數(shù)條件下的鈀碳?xì)饽z復(fù)合材料，對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)與氫吸附性能進(jìn)行研究。當(dāng)電沉積時(shí)間為5min時(shí)，其比表面積高達(dá)965m2g-1。鈀的最大摻雜量高達(dá)32wt％。在液氮溫度和低壓(0～1atm)下的氫吸附量約為1.8wt％。
　　 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于首次采用脈沖電沉積法將金屬鈀摻雜到碳?xì)饽z的網(wǎng)絡(luò)孔隙結(jié)構(gòu)中，并將以不同合成方法制備出的鈀摻雜碳?xì)饽z材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和吸附性能比較，為儲(chǔ)氫和其它氣體填充等后